Estudio revela cómo la genética influye en el desarrollo del cáncer tras daños en el ADN

Un estudio controlado en ratones reveló que la genética heredada puede influir significativamente en el riesgo de desarrollar cáncer y en la forma en que los tumores evolucionan tras sufrir daños en el ADN. Este descubrimiento podría facilitar a los médicos la predicción del riesgo de cáncer y la personalización de tratamientos y pruebas de detección para cada paciente.

La investigación, publicada en la revista Nature, mostró que los genes con los que nace una persona interactúan con las mutaciones adquiridas a lo largo de la vida, moldeando el camino evolutivo que sigue un tumor. Este hallazgo ayuda a explicar por qué individuos que viven en entornos similares pueden enfrentar riesgos de cáncer muy diferentes. Además, sugiere que futuros enfoques en la prevención y detección del cáncer deberán considerar la diversidad genética entre las poblaciones humanas.

El estudio también indica que el fondo genético de un paciente podría afectar su respuesta a tratamientos oncológicos que dañan el ADN, fortaleciendo la necesidad de estrategias de diagnóstico y tratamiento más personalizadas.

El cáncer se origina cuando se acumulan errores en el ADN, conocidos como mutaciones. Estas alteraciones pueden provocar que las células se multipliquen de manera descontrolada y ignoren las señales que normalmente les indican que deben morir antes de volverse peligrosas. Factores ambientales, como el humo del cigarrillo y la exposición al sol, pueden incrementar el daño en el ADN. Las diferencias genéticas heredadas también pueden influir en la acumulación de mutaciones y en cómo las células responden a ellas.

A pesar de que las personas expuestas a los mismos riesgos no siempre experimentan los mismos resultados, la mayoría de los fumadores nunca desarrolla cáncer de pulmón, mientras que algunos no fumadores sí lo hacen. Los científicos han sospechado durante mucho tiempo que la genética heredada ayuda a explicar estas diferencias, aunque obtener evidencia directa de estudios en humanos ha sido complicado.

La investigación se llevó a cabo en colaboración entre la Universidad de Cambridge, la Universidad de Edimburgo y otras instituciones en Europa y Estados Unidos. El trabajo fue co-liderado por el profesor Duncan Odom, la doctora Sarah Aitken y el profesor Martin Taylor.

Mucho del trabajo experimental se realizó en el Cancer Research UK (CRUK) Cambridge Institute. Los investigadores diseñaron un método que permitió mantener condiciones ambientales consistentes y probar directamente si el fondo genético afecta cómo comienzan y evolucionan los tumores.

Se criaron cuatro cepas de ratones con diferentes niveles de susceptibilidad al cáncer de hígado, representando una diversidad genética comparable a la de las poblaciones humanas. Cada ratón recibió una dosis del carcinógeno hepático dietilnitrosamina (DEN), presente en el humo del tabaco y algunos alimentos procesados, que daña el ADN en las células hepáticas y puede crear mutaciones que inician el crecimiento tumoral.

Todos los ratones recibieron la misma dosis a la misma edad, 15 días, bajo condiciones cuidadosamente controladas, lo que permitió eliminar gran parte de la variación ambiental que complica los estudios sobre el cáncer en humanos. Los científicos secuenciaron los genomas de casi 600 tumores, examinaron cambios en la actividad génica y estudiaron ratones no tratados para comparar las tasas de formación espontánea de tumores entre las cuatro cepas.

Los tumores en las cuatro cepas de ratones casi siempre desarrollaron una mutación impulsora que activó el mismo sistema de señalización promotor del cáncer, conocido como la vía MAPK, que regula procesos esenciales como el crecimiento celular y la diferenciación. Sin embargo, aunque los tumores activaron frecuentemente la misma vía, no todos evolucionaron de la misma manera; las mutaciones específicas que aparecieron dependieron de la genética heredada de cada ratón.

El profesor Duncan Odom, autor principal de la investigación, comentó: "El cáncer no surge enteramente por casualidad. Aunque los tumores a menudo alcanzan el mismo resultado biológico, el camino hacia ese resultado está determinado por el fondo genético de un individuo". Esta investigación proporciona evidencia de que el desarrollo del cáncer está moldeado no solo por daños ambientales y mutaciones adquiridas, sino también por el contexto genético en el que ocurren esas mutaciones.

Las conclusiones del estudio podrían tener importantes implicaciones para la medicina de precisión y la detección del cáncer. La doctora Sarah Aitken afirmó: "Si el fondo genético influye tanto en el riesgo de cáncer como en la trayectoria evolutiva de los tumores, las futuras estrategias de prevención y detección del cáncer deberán tener en cuenta la genética heredada y la diversidad poblacional". Agregó que la respuesta a los medicamentos contra el cáncer podría diferir dependiendo de la genética heredada, lo que subraya la necesidad de adaptar los diagnósticos y tratamientos a cada individuo.

Aunque los experimentos se realizaron en ratones, se requiere más investigación para determinar cuán aplicables son estos hallazgos a los humanos. No obstante, los resultados proporcionan evidencia de que el desarrollo del cáncer es influenciado por el fondo genético, además de los daños ambientales y las mutaciones adquiridas.

La investigación fue financiada en gran parte por Cancer Research UK, el Medical Research Council, el European Research Council y Wellcome.